Электрлік көліктердің литий-иондық аккумулятор пакеттерінің қауіпсіздігін жақсарту үшін жоғары кернеулерді оқшаулау үшін фотомуфтаны қалай пайдалануға болады

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Қазіргі уақытта толық электрлік немесе гибридті көліктерді пайдалану кезінде жоғары вольтты литий-ионды аккумуляторлық батареяларды басқару көптеген қиындықтарға тап болады, бақылаусыз және зарядтау және зарядсыздандыру циклдарынан басқа, қауіпсіздік ережелеріне сүйене отырып, аккумуляторлық жинақтарды жүздеген кернеулерді қамтамасыз етуден оқшаулау қажет. Бұл мақалада литий-иондық батареяның бақылау қажеттіліктері арнайы талқыланады және батареяны бақылау жүйелері, сандық байланыс жүйелері және оқшаулау интерфейстері пайдаланатын архитектуралық және нөлдік құрамдастарды талқылайды. Басқару жүйесінде батареяны бақылау тақтасы жоғары вольтты аккумуляторлық индукциялық тізбектер мен платаларда осы ішкі жүйелерді бөлу үшін басқару жүйесімен басқарылатын негізгі басқару жүйесіне аккумулятор күйін сенімді бақылау және цифрлық нәтижелерді беру үшін екі негізгі ішкі жүйені пайдаланады.

Литий-ионды аккумулятордың сипаттамалары өнімділік, қауіпсіздік және сенімділік талаптары бойынша электр көліктерінің күрделі электрондық жүйесіне сәйкес келмейді және бұл литий-иондық аккумулятордың сипаттамаларына тікелей сәйкес келеді, литий материалы разрядталады, литий материалы әдетте графиттік анодта иондалады, содан кейін бұл литий ионы электролитпен қозғалады, катхода қайта өңдеу арқылы электролитке жетеді. бүкіл бағдарлама, ал литий иондары сепаратор арқылы катод арқылы қайтарылады. Бұл химиялық реакция бағдарламасының өнімділігі мен сенімділігі батарея бөлігінің температурасы мен кернеуімен бақыланады. Төмен температурада химиялық реакция баяу жүреді, сондықтан батарея блогының кернеуі төмен болады және реакция жылдамдығы температура жоғарылағанда литийге дейін артады, реакция жылдамдығы литийге дейін жоғарылайды. 100°C, электролит талдау бастайды, дизайндағы батарея ұяшықтарының қысымын тудыруы мүмкін газдың шығарылуы, жоғары температурада, литий-иондық аккумулятор қондырғысы термиялық бақылаудан шыққан кезде оксидті талдауға байланысты оттегіні босатуы мүмкін, одан әрі Жеделдетілген температураның жоғарылауы.

Сондықтан литий-иондық аккумуляторды ұстаудың ең жақсы жұмыс шарттары батареяны басқару жүйесінің негізгі талабы болып табылады. Бақылау және басқару жүйелерін жобалау кезінде маңызды мәселе автомобильдегі литий-иондық аккумуляторлардың күйін бақылау үшін сенімді деректерді жинауды және ыдырауды қамтамасыз ету болып табылады. Бұл литий-иондық батареяның өзіне тән проблемасы.

ChevyVolt электр көлігінде аккумуляторлар жинағында 96 батарея жинағына бөлінген 288 призма тәрізді литий-ионды аккумуляторлар бар және температура датчиктерімен және салқындату қондырғыларымен бірге төрт негізгі батареяны құрайтын 386,6 В тұрақты ток жүйесінің кернеуін қамтамасыз етеді. Модуль, әрбір батарея тобына қосылған кернеуді анықтау сызығы әрбір батарея модуліне қосылады, ал терминал шешіліп, әр батарея модулінің үстіндегі батарея интерфейсі модуліне кернеуді анықтау сәулесінің біріктірілген қосқышы арқылы 4 түсті пайдаланып қосылады.

Көрсетілген батарея интерфейсі модулі батарея жинағының әртүрлі позицияларында жұмыс істейді, сәйкесінше 4 модульдің тұрақты кернеуінің ауытқуының төмен, бейтараптандыру жоғары кернеу диапазонына сәйкес келеді. Батарея интерфейсінің модулімен қамтамасыз етілген деректер батарея қуатын басқару модуліне жіберіледі, содан кейін ақаулық жағдайы, күйі және диагностикалық ақпарат гибридті басқару модуліне көлік құралының диагностикалық негізгі контроллері ретінде беріледі, кез келген уақытта бүкіл жүйе 5000-нан астам жүйелік диагностиканы іске қосады, 85% диагностика аккумулятордың жұмыс істеу мерзімін бақылауға және аккумулятордың жұмыс істеу мерзімін бақылауға бағытталған. Көпқабатты схема батареясының өнімділігінің ыдырауы ChevyVolt электр көліктерінде қолданылатын батарея интерфейсін басқару модулінде басталады, суретті қараңыз.

1, әсіресе жоғары сигнал тұтастығына қарайтын, трассаны орналастыру технологиясын пайдалана отырып, төрт қабатты дизайн схемасын пайдалану, оқшаулау. Ең жоғарғы қабат нөлдік құрамдастардың көпшілігін қамтитын қиын ортада сигналдың тұтастығын қамтамасыз етуге көмектесетін әдістер мен жер бетіндегі жазықтықтардың комбинациясы, оның ішінде оптикалық оқшаулағыштар, жер үсті жазықтары, сигнал беру жолдары арқылы төменгі қабат және траектория арқылы сигнал беру жолы. екінші қабатпен қамтамасыз етіледі, ал қуат көзі мен жер жазықтығы схемалық платаның жоғары вольтты аймағынан төмен таратылады, ал үшінші қабат осы аймақтардың астындағы сигнал сызығын, баспа схемасының екінші жағын қамтиды, яғни төртінші қабат жерге жазықтық және сигнал ізі ретінде және қосымша нөлдік құрамдас бөліктерді қамтиды. 1-сурет: ChevyVolt электр көлігіндегі төрт аккумулятор интерфейсін басқару модулінің схемалық платаларының әрқайсысында көптеген индукциялық тізбектер мен CAN байланыс тізбектері бар және байланыс ішкі жүйесінің фотомуфта жиектерін оқшаулайды. Сигналдарды оқшаулау Электрлік көлікті пайдалануда байланыс және басқару ChevyVolt сияқты көлік құралының қысылуы болып табылады, көптеген желілік оқшаулауды қолданып және тәуелсіз ішкі жүйені қорғайды, литий-ионды батареялардың тәуелсіз топтарын басқару және арнайы батарея интерфейсін басқару модулін бақылау үшін күрделі алгоритмді пайдаланады. ControlraneNetWork шина сигналының интерфейсі және жоғары вольтты ақаулық сигналы, сонымен бірге жүйенің қауіпсіздігі мен сенімділігі CAN шина желісінің және жоғары кернеуді сезгіш тізбегінің қауіпсіздік оқшаулауын босатады, дегенмен оқшаулау әртүрлі әдістер мен нөлдік құрамдас бөліктерді қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, бірақ талап етілетін орта және көптеген қауіпсіздік ережелері осы типтегі оптоэлектрондық қосқышты таңдаулы пайдаланушы болуын талап етеді.

Әдіс. Фотомуфта жоғары коэффициентті шуды басу мүмкіндіктерін қамтамасыз етеді және автомобильдегі EMC және EMI ​​сияқты принципті түрде жоғары электрлік шуды жақсарту болып табылады, сонымен қатар, құрылғының бұл түрінің биіктігін оқшаулау ұзақ мерзімді батарея жинағындағы тұрақты кернеу қысымымен байланысты. Зондтағы жоғары вольтты өтпелі кезеңнің жылдам өзгеруі, зарядтау қосылымы және жою және тұрақты тоқтың тұрақты ток түрлендіруі өте маңызды.

Бұл негізгі нөлдік құрамдас бөлікті таңдаған кезде, көліктің сынға ұшыраған талаптары жылдамдық, деректер жылдамдығы және қуат тұтыну сияқты өнімділік сипаттамалары әлі де қатаң болса да, қолайлы пакет пен жұмыс кернеуінің сипаттамаларын қамтиды, бірақ EMI жылдам қосқыш және жоғары токтың өзгеруі үшін қарастырылады Ультра жоғары жылдамдықты құрылғыларға сұраныс шектеледі, осылайша E сығу толқынының жылдамдығын реттеу және шектеу үшін жоғары икемділік талаптарын жақсарту үшін бұрылады. Автокөлікті пайдалану ортасының қатаң талаптарын қанағаттандыру үшін AVAGO деректер байланысы интерфейсін және басқа да қауіпсіздік оқшаулауын келтіретін аккумулятор жинағындағы кернеу индукциясында пайдаланылуы мүмкін фототүсіргіш өнімдердің бірнеше сериясын ұсынады, 1-кесте Автокөліктерді пайдалану үшін әртүрлі оптопарлар өніміне сәйкес қамтамасыз ету. 1-кесте: Автокөлік фотобайланыстырғыш үлгілері үшін қолайлы әртүрлі фотоөткізгіштер, AVAGO компаниясының ACPL-M43T фототүйіндісі Avagor2Coupler сериясының мүшесі ретінде бөлінетін батарея интерфейсін басқару модулінің схемалық тақтасын қамтамасыз етеді, ACPL-M43T – 5 істікшелі ықшам 5 істікшелі SO-5JEDEC бір реттік сандық монтаждалған оптикалық орамға жарамды.

Оқшаулау мүмкіндіктерін күшейтумен қатар, Avago R2Coupler өнімдері 2-суретте көрсетілгендей негізгі функционалдық қосылымдарды жақсарту үшін қос сызықты пайдаланады. Сонымен қатар, тығыздағыш фотомуфта күштірек сенімділік пен кеңірек жұмыс температурасының диапазонын көрсетеді, бұл тұтынушы деңгейіндегі жарықдиодты шамдарды қолданатын фотомуфта өнімінен айтарлықтай асып түседі. Автокөлік пайдалану үшін арнайы әзірленген AVAGO өнімдері ISO / TS16949 сапа жүйесімен жасалған автомобиль деңгейіндегі жарық диодтарын пайдаланады және AEC-Q100 сипаттамаларына сәйкес келеді.

2-сурет: Avago ACPL-M43T фотоконденсатор өнімдерімен екі сымды күшейтілген кілт функциясы қосылымын пайдаланады. (Суреттегі ерекшеліктер) Бұл құрылғы электр көлігінің аккумулятор пакетіне қойылатын талаптарға өте ыңғайлы. Жабдық 567 В үздіксіз жұмыс кернеуін, 6000 В максималды өтпелі асқын кернеуді, 5 мм сырғымалы қашықтықты және 5 мм электрлік саңылауды және т.б. қамтиды.

, 10мА токқа енгізілгенде, 30 кВ/с жалпы режимдегі лездік бұзылысы бар логикалық жоғары немесе төмен деңгейлі шығыс бар ма, ол CAN электр беру желісі желісіне басқа автомобиль жүйелеріндегі өзгерістер мүмкіндігін азайтады.